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EP1262241B1 - Pompe à membrane et récipient ainsi équipé - Google Patents

Pompe à membrane et récipient ainsi équipé Download PDF

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Publication number
EP1262241B1
EP1262241B1 EP02291101A EP02291101A EP1262241B1 EP 1262241 B1 EP1262241 B1 EP 1262241B1 EP 02291101 A EP02291101 A EP 02291101A EP 02291101 A EP02291101 A EP 02291101A EP 1262241 B1 EP1262241 B1 EP 1262241B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pump
pumping chamber
membrane
support
passage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02291101A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1262241A1 (fr
Inventor
Guilhem Rousselet
Daniel Crosnier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LOreal SA
Original Assignee
LOreal SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LOreal SA filed Critical LOreal SA
Publication of EP1262241A1 publication Critical patent/EP1262241A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1262241B1 publication Critical patent/EP1262241B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/0005—Components or details
    • B05B11/0062—Outlet valves actuated by the pressure of the fluid to be sprayed
    • B05B11/007—Outlet valves actuated by the pressure of the fluid to be sprayed being opened by deformation of a sealing element made of resiliently deformable material, e.g. flaps, skirts, duck-bill valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1001—Piston pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B11/1042—Components or details
    • B05B11/1064—Pump inlet and outlet valve elements integrally formed of a deformable material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1042—Components or details
    • B05B11/1066—Pump inlet valves
    • B05B11/1067—Pump inlet valves actuated by pressure
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    • B05B11/1073—Springs
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B11/1073—Springs
    • B05B11/1077—Springs characterised by a particular shape or material

Definitions

  • the present invention relates to a metering device adaptable on containers various, rigid or flexible such as flasks, tubes or pots, used in particular in the field of cosmetics, pharmacy or the food industry.
  • French patent 2,728,809 discloses a pump comprising a push-button mounted on a support secured to the container containing the product to be distributed.
  • the push button comprises a cylindrical central duct of revolution, provided with radial openings at its lower end, the button pusher defining around this duct an annular pumping chamber, of variable volume.
  • a membrane made of an elastomer is mounted on the support. This membrane comprises a central part, symmetrical of revolution, sleeve-shaped open at its upper end and closed at its end lower. The central duct of the pushbutton is inserted into the membrane to rest against the bottom of the sleeve.
  • the membrane comprises an outer annular lip which, in the presence of a overpressure inside the pumping chamber is pressed against the wall peripheral of the pumping chamber so as to, when expelling the dose, prohibit any fluid communication between the pumping chamber and the container. Conversely, when filling the dose, the depression inside the pumping chamber forces the lip to move away from the peripheral wall of the pumping chamber, and thus authorizes the entry of the product into the interior of the pumping chamber.
  • the membrane furthermore constitutes an elastic return member making it possible to return the pushbutton to its initial position after the distribution of a dose of product.
  • the diaphragm plate on the central duct isolates the pumping chamber from the radial openings of the central duct to prevent air from entering the pumping chamber.
  • Such a pump has the advantage of having only a small number of parts and therefore to be relatively inexpensive to manufacture.
  • US-A-3,527,551 discloses a pump of substantially different from that described in patent FR-A-2 728 809. According to this configuration, the membrane portion selectively ensuring the communication between the inlet passage and the pumping chamber is supported on a fixed central seat. A pump in such a configuration is most complicated to implement. Its operation can be more uncertain.
  • a pump of the type having a member movable relative to a support along an axis X, said support defining with the movable member a pumping chamber, the pump further comprising an elastically deformable membrane, a first portion ensures the selective communication of the pumping chamber with at least one inlet passage, and a second portion of which in selective communication of the pumping chamber with at least one outlet passage, said first portion, at least in the presence of a overpressure inside the pumping chamber, being in engagement with the internal surface of a peripheral wall of said pumping chamber, characterized in that said first portion is in a fixed position along the X axis relative to said peripheral wall.
  • the peripheral wall of the pumping chamber refers to the side wall outside of the pumping chamber.
  • the fact that the first portion is fixed along the X axis relative to said peripheral wall reflects the absence of relative axial movement between said first portion and the peripheral wall.
  • the lip Due to this absence of relative movement, the lip is not subjected to substantially no stress likely to cause the reversal. In in addition, the sealing is improved.
  • the peripheral wall of the pumping chamber is part of support.
  • the peripheral wall of the pumping chamber consists of a portion of the push button, which is movable relative to the outer annular lip.
  • the outlet passage may be delimited at least in part by a central duct formed by the movable member, the pumping chamber being formed all around the central duct, said second portion being formed of a formed axial recess by the membrane and for receiving a first end of said conduit central in order to, at least in the presence of a depression within the pumping chamber, isolate the pumping chamber from the outlet passage.
  • Different reliefs, recessed or protruding, can be provided, in particular on the central duct, so as to facilitate selective communication between the chamber pumping and the outlet passage.
  • the sealing at the closure, at the outlet of the pumping chamber can be reinforced by forming an annular boss on a wall of the recess, which annular boss, at least in the presence of a depression inside the pumping chamber, is applied in a sealed manner on the central duct.
  • the boss applies also in a sealed manner on the central duct.
  • the membrane applies on the central duct via a small area.
  • a weak air pressure in the pumping chamber can be sufficient to break the seal between the membrane and the central duct.
  • the priming of the pump is found ease.
  • Selective communication between the pumping chamber and the outlet passage can be done via one or more openings, delimited in particular by one or several crenellations formed by the central duct, and formed by a free edge of said first end of the central duct.
  • a second end of the central duct, opposite to the first, may be arranged so as to receive, particularly tightly, an organ actuating the pump.
  • Other forms of attachment can be envisaged, especially by snapping.
  • the first portion of the membrane may consist of an annular lip formed by said membrane, said lip being arranged so that, in the presence of an overpressure inside the pumping chamber, it applies from sealingly against said peripheral wall and thus opposes any passage from the pumping chamber to the inlet passage, and in presence of a depression inside the pumping chamber, it deviates of said peripheral wall, and thus allows the passage of the product from said inlet passage to the pumping chamber.
  • the movable member comprises a piston capable, in response to a actuating command, to move from a first position in which the pumping chamber is of maximum volume at a second position in which the pumping chamber is of minimum volume, said piston, under the effect an elastic restoring force generated by the membrane, returning to the first position when said actuation command ceases.
  • the support defines a return air passage for, on return piston from second position to first, restore atmospheric pressure inside a container equipped with said pump.
  • This feature is not necessary when the container is in the form of a pocket with flexible walls, or well includes a follower piston, going back into the container as and when that the product is distributed.
  • the movable member comprises means for, when the piston is in the first position, insulate the air intake passage from the outside. This feature is particularly advantageous when the product distribute is sensitive to the air.
  • the membrane may be attached to a perforated portion of the support, in particular in the form of a skirt defining slots, so as to ensure a permanent communication between the inlet passage of the pump and said first portion.
  • the membrane may be made of thermoplastic or crosslinked elastomer, especially in elastomer nitrile or silicone.
  • the material forming the membrane is chosen according to the product to be dispensed, so that the properties, especially mechanical properties, of the material do not deteriorate on contact of the product, and vice versa.
  • the material forming the membrane and the configuration thereof are chosen so that the membrane can undergo an elongation which, in position of maximum penetration of the movable member, can be up to 300% of its length at rest.
  • the support has means for fixing the pump on a container, in particular by snapping or screwing.
  • Support can furthermore, include a skirt capable of coming into sealed engagement on the inside an open neck of said container.
  • the pump may comprise a dip tube in communication with the passage input.
  • a dip tube is configured to have its free end substantially at the bottom of the container. In the case of a variable volume container, especially a pocket, there is no need for a dip tube.
  • the support, the movable member, and the push button can be obtained from molding of thermoplastic materials such as polypropylenes or polyethylenes.
  • an equipped container is also produced.
  • a pump according to any one of the preceding claims.
  • a container equipped with such a pump is particularly suitable for packaging and distribution of cosmetic products, including skincare, make-up, personal hygiene products, hair products, or protection against harmful radiation from the sun.
  • the assembly 1 shown in FIGS. 1 and 2 comprises a container 2, rigid or semi-rigid, in particular made of polypropylene, and having an opening 3 delimited by a collar 4.
  • a pump 10 manually operated in the neck 4 of the container.
  • a push button 5 mounted on the pump 10 allows the actuation of the latter and the output of the product through a port of output 6.
  • the push button 5 is capped with a removable cap 7.
  • the pump 10 comprises a support 11 intended to be fixedly mounted on the neck 4 of the container 2, the support being coupled to a tube plunger 12, a free end of which is intended to be disposed substantially at the vicinity of the bottom of the container 2.
  • the pump 10 further comprises a membrane elastically deformable 13 mounted on the support 11, and an intermediate member 14, mobile relative to the support 11.
  • the push button 5 is fixedly mounted on the movable member 14.
  • the pump 10 comprises a polypropylene support 11 intended to be mounted fixed on the container.
  • the support 11 comprises a dressing skirt 15. It also comprises, inside the dressing skirt, a plurality of legs 16 comprising in the vicinity of their free end a bead 17 adapted to cooperate by snapping with a corresponding bead 8 provided on the neck 4 of the bottle.
  • the support 11 also comprises a skirt 18 intended to seal the level of the opening 3 of the container 2.
  • the support 11 also forms an annular groove 48 intended to receive a skirt dressing 49 formed by the push button 5, so as to guide the movement actuating the push button 5.
  • the X-axis support 11 comprises an axial chimney 19 which, on a part of its height, forms the outer side wall 20 of a pumping chamber 21. beyond the pumping chamber 21, towards the bottom of the container, the chimney axial 19 is extended by a first portion 22 of smaller diameter than diameter of the pumping chamber 21, then by a second portion 23 of diameter less than the diameter of the portion 22, and on which s'emmanche force one end of the plunger tube 12.
  • the axial chimney 19 extends beyond the pumping chamber 21 by a skirt portion 24 of larger diameter the diameter of the pumping chamber 21.
  • An orifice 25 oriented parallel to the axis X, through the skirt 19 at a shoulder formed between the pumping chamber 21 and the skirt portion 24.
  • the orifice 25 is extended by a groove 26 extending axially on the inner surface of the skirt portion 24, about half of its axial height.
  • the axial chimney 19 is connected to the sealing skirt 18 via a wall transverse annulus 39, arranged axially at the level of the lower part of the portion of skirt 24.
  • skirt 24 ends at its free end with a portion of more section 27, which, as will be seen in more detail later, forms a high stop for the movable member 14.
  • disposed legs 29, 30 define a plurality of slots whose function will be detailed below.
  • the crenellated portion formed by the tabs 29, 30 receives an annular groove 31 substantially U-shaped formed by a membrane 13 of elastomer.
  • the bottom of the 31 is turned towards the pumping chamber 21.
  • the membrane 13 form an axial housing 32 whose section decreases slightly towards a closed bottom 33.
  • the housing 32 is connected via the U-shaped groove 31 to an outer annular skirt 34 with a free edge turned towards the shoulder 28.
  • the annular skirt 34 is of axial height less than the height of the tabs 29, 30.
  • the membrane 13 forms an annular lip 35, suitable, in the absence of depression within the pumping chamber, to be sealed against the surface internal of the peripheral wall 20 of the pumping chamber 21.
  • the intermediate member 14 comprises a tube 36 of which a free end is disposed in the housing 32 formed by the membrane 13 and is in engagement with the bottom 33 of the latter.
  • the end free of the tube 36 has an edge defining a succession of slots 37.
  • the membrane 13 is slightly clamping on the axial tube 36.
  • An annular bead 38 formed on the inner surface of the housing 32 formed by the membrane 13 supports in a leaktight manner on the axial tube 36, at an axial level situated above the slots 37.
  • the movable member 14 also forms a first piston 41 including a lip ring 42 is sealingly applied against the inner surface of the wall device 20 of the pumping chamber.
  • the membrane 13, the wall 20 and the piston 41 delimit the pumping chamber 21 whose volume varies according to the axial position of the movable member 14.
  • the axial tube 36 forms an outlet passage of the pump, in communication with the orifice of output 6, via the tubular portion 55 of the push button 5.
  • the portion 22 of the axial chimney 19, located upstream of the membrane 13, forms a passage inlet of the pump, in communication with the plunger tube 12.
  • the movable member 14 presents another lip 43 which, in the high position of the movable member 14, applies in a manner tight against the inner surface of the skirt portion 24, so that in this position, isolate the air intake port 25 from the outside.
  • a portion of the lip 43 is disposed in view of the axial groove 26, which puts the recovery port into communication 25 with the outside.
  • the pump 10 In the position of FIG. 3A, the pump 10 is in the rest position, that is to say in the up position of the push button 5. In this position, the movable member 14 is in high abutment against the portion 27 of the axial chimney 19.
  • the lip 43 isolates from sealing the air intake port 25 from the outside.
  • the room pumping 21 is of maximum volume.
  • the annular lip 35 of the membrane 13 is sealingly applied against the inner surface of the peripheral wall 20 of the pumping chamber 21, thus isolating the pumping chamber 21 of the 22.
  • the annular bead 38 of the membrane 13 isolates from sealingly the pumping chamber 21 of the outlet passage 36.
  • the depression inside the pumping chamber 21 in combination with the return of the membrane in its position not stretched, restores the sealing support of the membrane 13 on the axial tube 36, thus preventing any entry of air into the pumping chamber, as well as any return of residual product from the axial tube 36 to the pumping chamber 21.
  • the annular lip 43 is opposite the groove 26.

Landscapes

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Description

La présente invention a trait à un dispositif doseur adaptable sur des contenants divers, rigides ou souples tels que des flacons, tubes ou pots, utilisés notamment dans le domaine de la cosmétique, de la pharmacie ou de l'industrie alimentaire.
On connaít par le brevet français 2.728.809 une pompe comportant un bouton-poussoir monté à déplacement sur un support assujetti au récipient contenant le produit à distribuer. Le bouton-poussoir comprend un conduit central cylindrique de révolution, pourvu d'ouvertures radiales à son extrémité inférieure, le bouton poussoir définissant autour de ce conduit une chambre de pompage annulaire, de volume variable. Une membrane réalisée dans un élastomère est montée sur le support. Cette membrane comporte une partie centrale, symétrique de révolution, en forme de manchon ouvert à son extrémité supérieure et fermé à son extrémité inférieure. Le conduit central du bouton-poussoir est inséré dans la membrane jusqu'à prendre appui contre le fond du manchon.
La membrane comprend une lèvre annulaire extérieure qui, en présence d'une surpression à l'intérieur de la chambre de pompage se plaque contre la paroi périphérique de la chambre de pompage de manière à, lors de l'expulsion de la dose, interdire toute communication fluide entre la chambre de pompage et le récipient. A l'inverse, lors du remplissage de la dose, la dépression à l'intérieur de la chambre de pompage oblige la lèvre à s'écarter de la paroi périphérique de la chambre de pompage, et autorise ainsi l'entrée du produit à l'intérieur de la chambre de pompage.
La membrane constitue en outre un organe de rappel élastique permettant de ramener le bouton-poussoir dans sa position initiale après la distribution d'une dose de produit.
Au cours du mouvement de retour du bouton-poussoir, la membrane se plaque sur le conduit central et isole la chambre de pompage des ouvertures radiales du conduit central afin d'éviter une rentrée d'air dans la chambre de pompage.
Une telle pompe présente l'avantage de ne comporter qu'un faible nombre de pièces et donc d'être relativement peu coûteuse à fabriquer.
Toutefois, cette pompe connue n'offre pas entière satisfaction, la société déposante ayant constaté notamment des difficultés liées notamment au mouvement axial relatif entre la lèvre d'étanchéité et la paroi périphérique de la chambre de pompage, laquelle est formée d'une jupe du bouton poussoir. En effet, en raison de ce mouvement axial relatif, notamment lors du retour du bouton poussoir en position haute, la lèvre peut se retourner, et occuper une position dans laquelle elle ne peut plus jouer son rôle. De ce fait, la pompe devient inutilisable.
En outre, en raison de ce mouvement relatif, l'étanchéité entre la lèvre annulaire et ladite paroi périphérique de la chambre de pompage n'est pas des meilleures.
Le brevet US-A-3 527 551 décrit une pompe d'une configuration sensiblement différente de celle décrite dans le brevet FR-A-2 728 809. Selon cette configuration, la portion de membrane assurant, de manière sélective, la communication entre le passage d'entrée et la chambre de pompage, est en appui sur un siège central fixe. Une pompe selon une telle configuration est des plus compliquées à mettre en oeuvre. Son fonctionnement peut être des plus incertains.
Un dispositif d'une conception un peu plus sophistiquée est décrit également dans la demande de brevet FR-A-2 796 672. Bien que satisfaisant à de nombreux égards, un tel dispositif souffre d'un inconvénient majeur lié à la difficulté de le mettre au point. De ce fait, sont coût peut être jugé trop important.
Aussi, est-ce un des objets de l'invention que de réaliser une pompe résolvant en tout ou partie les problèmes discutés ci-avant en référence aux pompes conventionnelles.
C'est en particulier un objet de l'invention que de fournir une telle pompe, qui soit de fiabilité améliorée, et économique à réaliser.
D'autres objets encore apparaítront dans la description détaillée qui suit.
Selon l'invention, ces objets sont atteints en réalisant une pompe du type comportant un organe mobile relativement à un support selon un axe X, ledit support définissant avec l'organe mobile une chambre de pompage, la pompe comprenant en outre une membrane élastiquement déformable dont une première portion assure la mise en communication sélective de la chambre de pompage avec au moins un passage d'entrée, et dont une seconde portion assure la mise en communication sélective de la chambre de pompage avec au moins un passage de sortie, ladite première portion, au moins en présence d'une surpression à l'intérieur de la chambre de pompage, étant en engagement avec la surface interne d'une paroi périphérique de ladite chambre de pompage, caractérisée en ce que ladite première portion est à position fixe selon l'axe X relativement à ladite paroi périphérique.
La paroi périphérique de la chambre de pompage s'entend de la paroi latérale extérieure de la chambre de pompage.
Le fait que la première portion soit à position fixe selon l'axe X relativement à ladite paroi périphérique traduit l'absence de mouvement axial relatif entre ladite première portion et la paroi périphérique.
Du fait de cette absence de mouvement relatif, la lèvre n'est soumise à sensiblement aucune contrainte susceptible d'en provoquer le retournement. En outre, l'étanchéité s'en trouve améliorée.
Avantageusement, la paroi périphérique de la chambre de pompage fait partie du support. Dans la demande de brevet FR-A-2 728 809 mentionnée ci-avant, la paroi périphérique de la chambre de pompage est constituée d'une portion du bouton poussoir, laquelle est mobile relativement à la lèvre annulaire extérieure.
Le passage de sortie peut être délimité au moins en partie par un conduit central formé par l'organe mobile, la chambre de pompage étant formée tout autour du conduit central, ladite seconde portion étant formée d'un renfoncement axial formé par la membrane et destiné à recevoir une première extrémité dudit conduit central de manière à, au moins en présence d'une dépression à l'intérieur de la chambre de pompage, isoler la chambre de pompage du passage de sortie.
Différents reliefs, en creux ou en saillie, peuvent être prévus, notamment sur le conduit central, de manière à faciliter la communication sélective entre la chambre de pompage et le passage de sortie.
L'étanchéité à la fermeture, au niveau de la sortie de la chambre de pompage, peut être renforcée en formant un bossage annulaire sur une paroi du renfoncement, lequel bossage annulaire, au moins en présence d'une dépression à l'intérieur de la chambre de pompage, s'applique de manière étanche sur le conduit central. Dans la pratique, à l'équilibre des pressions, le bossage s'applique également de manière étanche sur le conduit central.
En raison de la présence avantageuse de ce bossage, la membrane s'applique sur le conduit central via une surface de faible étendue. De ce fait, une faible pression d'air dans la chambre de pompage peut suffire à rompre l'étanchéité entre la membrane et le conduit central. L'amorçage de la pompe s'en trouve facilité.
La communication sélective entre la chambre de pompage et le passage de sortie peut se faire via une ou plusieurs ouvertures, délimitée(s) notamment par un ou plusieurs créneaux formé(s) par le conduit central, et formés par un bord libre de ladite première extrémité du conduit central.
Une seconde extrémité du conduit central, opposée à la première, peut être agencée de manière à recevoir, notamment de façon serrante, un organe d'actionnement de la pompe. D'autres formes de fixation peuvent être envisagées, notamment par encliquetage.
La première portion de la membrane peut être constituée d'une lèvre annulaire formée par ladite membrane, ladite lèvre étant agencée de sorte que, en présence d'une surpression à l'intérieur de la chambre de pompage, elle s'applique de manière étanche contre ladite paroi périphérique et s'oppose ainsi à tout passage de produit depuis la chambre de pompage vers le passage d'entrée, et, en présence d'une dépression à l'intérieur de la chambre de pompage, elle s'écarte de ladite paroi périphérique, et autorise ainsi le passage du produit depuis ledit passage d'entrée vers la chambre de pompage.
De préférence, l'organe mobile comprend un piston apte, en réponse à une commande d'actionnement, à passer d'une première position dans laquelle la chambre de pompage est de volume maximal à une seconde position dans laquelle la chambre de pompage est de volume minimal, ledit piston, sous l'effet d'une force de rappel élastique générée par la membrane, retournant dans la première position lorsque cesse ladite commande d'actionnement.
De préférence, le support définit un passage de reprise d'air pour, lors du retour du piston de la seconde position à la première, rétablir la pression atmosphérique à l'intérieur d'un récipient équipé de ladite pompe. Cette caractéristique n'est pas nécessaire quand le récipient est sous forme d'une poche à parois souples, ou bien comprend un piston suiveur, remontant dans le récipient au fur et à mesure que le produit est distribué.
De préférence, l'organe mobile comprend des moyens pour, lorsque le piston est dans la première position, isoler de l'extérieur le passage de reprise d'air. cette caractéristique est tout particulièrement avantageuse lorsque le produit à distribuer est sensible à l'air.
La membrane peut être accrochée sur une portion ajourée du support, notamment sous forme d'une jupe délimitant des créneaux, de manière à assurer une communication permanente entre le passage d'entrée de la pompe et ladite première portion.
La membrane peut être réalisée en élastomère thermoplastique ou réticulé, notamment en élastomère de nitrile ou de silicone. Bien évidemment, le matériau formant la membrane est choisi en fonction du produit à distribuer, de sorte que les propriétés, notamment mécaniques, du matériau ne s'altèrent pas au contact du produit, et réciproquement.
En outre, et d'une manière générale, il est souhaitable d'utiliser un élastomère relativement dur, permettant d'obtenir une force de rappel relativement importante sans avoir à précontraindre outre mesure la membrane, l'inconvénient de trop précontraindre la membrane étant de risquer d'en provoquer à long terme, la rupture ou déformation permanente.
Le matériau formant la membrane ainsi que la configuration de cette dernière sont choisis de sorte que la membrane puisse subir une élongation qui, en position d'enfoncement maximal de l'organe mobile, peut aller jusqu'à 300% de sa longueur au repos.
De préférence, le support présente des moyens destinés à la fixation de la pompe sur un récipient, notamment par encliquetage ou par vissage. Le support peut comprendre en outre une jupe apte à venir en engagement étanche à l'intérieur d'un col ouvert dudit récipient.
La pompe peut comprendre un tube plongeur en communication avec le passage d'entrée. Un tel tube plongeur est configuré de manière à avoir son extrémité libre sensiblement au fond du récipient. Dans le cas d'un récipient à volume variable, notamment une poche, il n'y a pas besoin de tube plongeur.
Le support, l'organe mobile, et le bouton poussoir peuvent être obtenus de moulage de matériaux thermoplastiques tels que des polypropylènes ou polyéthylènes.
Selon un autre aspect de l'invention, on réalise également un récipient équipé d'une pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes.
Un récipient équipé d'une telle pompe est particulièrement adapté au conditionnement et à la distribution de produits cosmétiques, notamment de produits de soin, de maquillage, d'hygiène corporelle, des produits capillaires, ou de protection contre les rayonnements néfastes du soleil.
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions qui seront explicitées ci-après, à propos d'exemples de réalisation non limitatifs, décrits en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :
  • la figure 1 représente une vue d'ensemble d'un ensemble de conditionnement et de distribution équipé d'une pompe selon un mode de réalisation préféré de l'invention ;
  • la figure 2 représente une vue éclatée de l'ensemble de la figure 1 ; et
  • les figures 3A-3D illustrent le fonctionnement de la pompe équipant l'ensemble représenté aux figures 1 et 2.
L'ensemble 1 représenté aux figures 1 et 2 comprend un récipient 2, rigide ou semi rigide, notamment en polypropylène, et comportant une ouverture 3 délimitée par un col 4. Dans le col 4 du récipient est montée par encliquetage une pompe 10 à actionnement manuel. Un bouton poussoir 5 monté sur la pompe 10 permet l'actionnement de cette dernière et la sortie du produit au travers d'un orifice de sortie 6. Le bouton poussoir 5 est coiffé d'un capuchon amovible 7.
D'une manière générale, la pompe 10 comprend un support 11 destiné à être monté fixement sur le col 4 du récipient 2, le support étant couplé à un tube plongeur 12 dont une extrémité libre est destinée à être disposée sensiblement au voisinage du fond du récipient 2. La pompe 10 comprend en outre une membrane élastiquement déformable 13 montée sur le support 11, et un organe intermédiaire 14, mobile par rapport au support 11. Le bouton poussoir 5 est monté fixement sur l'organe mobile 14.
La figure 3A à laquelle il est maintenant fait référence décrit de manière plus précise la pompe 10 équipant le récipient des figures 1 et 2.
La pompe 10 comprend un support en polypropylène 11 destiné à être monté fixement sur le récipient. Le support 11 comprend une jupe d'habillage 15. Il comprend également, à l'intérieur de la jupe d'habillage, une pluralité de pattes 16 comprenant au voisinage de leur extrémité libre un bourrelet 17 apte à coopérer par encliquetage avec un bourrelet correspondant 8 prévu sur le col 4 du flacon. Le support 11 comprend également une jupe 18 destinée à faire étanchéité au niveau de l'ouverture 3 du récipient 2.
Le support 11 forme en outre une gorge annulaire 48 destinée à recevoir une jupe d'habillage 49 formée par le bouton poussoir 5, de manière à guider le mouvement d'actionnement du bouton poussoir 5.
Le support 11 d'axe X, comprend une cheminée axiale 19 qui, sur une partie de sa hauteur, forme la paroi latérale extérieure 20 d'une chambre de pompage 21. Au delà de la chambre de pompage 21, en direction du fond du récipient, la cheminée axiale 19 se prolonge par une première portion 22 de diamètre inférieur au diamètre de la chambre de pompage 21, puis par une seconde portion 23 de diamètre inférieur au diamètre de la portion 22, et sur laquelle s'emmanche à force une extrémité du tube plongeur 12.
A l'opposé des portions 22 et 23, la cheminée axiale 19 se prolonge au delà de la chambre de pompage 21 par une portion de jupe 24 de diamètre plus important que le diamètre de la chambre de pompage 21. Un orifice 25, orienté parallèlement à l'axe X, traverse la jupe 19 au niveau d'un épaulement formé entre la chambre de pompage 21 et la portion de jupe 24. L'orifice 25 se prolonge par une rainure 26 s'étendant axialement sur la surface interne de la portion de jupe 24, sur environ la moitié de sa hauteur axiale.
La cheminée axiale 19 se raccorde à la jupe d'étanchéité 18 via une paroi annulaire transversale 39, disposée axialement au niveau de la partie inférieure de la portion de jupe 24.
La portion de jupe 24, se termine en son extrémité libre par une portion de plus faible section 27, qui, comme on le verra plus en détail par la suite, forme une butée haute pour l'organe mobile 14.
Depuis un épaulement 28, formé entre la chambre de pompage 21 et la portion de jupe 22, se projettent axialement une pluralité de pattes 29, 30, régulièrement espacées et s'étendant tout autour de l'épaulement 28. Dans le prolongement des pattes 29, 30, sont ménagées sur la surface interne de la portion de jupe 22, des rainures 40 s'étendant axialement sur toute la hauteur de cette dernière.
Ainsi disposées les pattes 29, 30 définissent une pluralité de créneaux dont la fonction va être détaillée ci-après.
La portion crénelée formée par les pattes 29, 30 reçoit une gorge annulaire 31 sensiblement en U formée par une membrane 13 en élastomère. Le fond de la gorge 31 est tourné en direction de la chambre de pompage 21. La membrane 13 forme un logement axial 32 dont la section diminue légèrement en direction d'un fond fermé 33. En son extrémité opposée au fond 33, le logement 32 est relié via la gorge en U, 31, à une jupe annulaire extérieure 34 dont un bord libre est tourné en direction de l'épaulement 28. La jupe annulaire 34 est de hauteur axiale inférieure à la hauteur des pattes 29, 30. A l'opposé de la jupe 34, la membrane 13 forme une lèvre annulaire 35, apte, en l'absence de dépression à l'intérieur de la chambre de pompage, à s'appliquer de manière étanche contre la surface interne de la paroi périphérique 20 de la chambre de pompage 21.
A l'intérieur de la cheminée axiale 19 est montée, mobile axialement, un organe intermédiaire 14 en polyéthylène. L'organe intermédiaire 14 comprend un tube axial 36 dont une extrémité libre est disposée dans le logement 32 formé par la membrane 13 et est en engagement avec le fond 33 de cette dernière. L'extrémité libre du tube 36 présente un bord délimitant une succession de créneaux 37. La membrane 13 est légèrement serrante sur le tube axial 36. Un bourrelet annulaire 38 formé sur la surface interne du logement 32 formé par la membrane 13 appuie de manière étanche sur le tube axial 36, à un niveau axial situé au dessus des créneaux 37.
Sur l'extrémité du tube 36, opposée aux créneaux 37, est emmanché à force un élément tubulaire 55 formé par le bouton poussoir 5, ledit élément tubulaire 55 étant en communication avec l'orifice de sortie 6 du bouton poussoir 5.
L'organe mobile 14 forme également un premier piston 41 dont une lèvre annulaire 42 s'applique de manière étanche contre la surface interne de la paroi périphérique 20 de la chambre de pompage. Ainsi, la membrane 13, la paroi périphérique 20 et le piston 41 délimitent la chambre de pompage 21 dont le volume varie en fonction de la position axiale de l'organe mobile 14. Le tube axial 36 forme un passage de sortie de la pompe, en communication avec l'orifice de sortie 6, via la portion tubulaire 55 du bouton poussoir 5. La portion 22 de la cheminée axiale 19, située en amont de la membrane 13, forme un passage d'entrée de la pompe, en communication avec le tube plongeur 12.
Au voisinage de son extrémité supérieure, l'organe mobile 14 présente une autre lèvre 43 qui, en position haute de l'organe mobile 14, s'applique de manière étanche contre la surface interne de la portion de jupe 24, de manière à, dans cette position, isoler l'orifice de reprise d'air 25 de l'extérieur. Lorsque l'organe mobile 14 est entraíné vers le bas, une portion de la lèvre 43 est disposée en regard de la rainure axiale 26, ce qui met en communication l'orifice de reprise d'air 25 avec l'extérieur.
Dans la position de la figure 3A, la pompe 10 est en position de repos, c'est à dire en position haute du bouton poussoir 5. Dans cette position, l'organe mobile 14 est en butée haute contre la portion 27 de la cheminée axiale 19. La lèvre 43 isole de manière étanche l'orifice de reprise d'air 25 de l'extérieur. La chambre de pompage 21 est de volume maximal. La lèvre annulaire 35 de la membrane 13 est appliquée de manière étanche contre la surface interne de la paroi périphérique 20 de la chambre de pompage 21, isolant ainsi la chambre de pompage 21 du passage d'entrée 22. Le bourrelet annulaire 38 de la membrane 13 isole de manière étanche la chambre de pompage 21 du passage de sortie 36.
Dans la position de la figure 3B, en réponse à une pression exercée axialement sur le bouton poussoir 5 (matérialisée par les flèches 50), l'organe mobile 14 descend, et provoque l'allongement de la membrane 13. La pression du produit sur la lèvre annulaire 35 accroít la pression de cette dernière 35 sur la paroi périphérique 20, laquelle pression accrue s'oppose à tout passage de produit depuis la chambre de pompage 21 vers le passage d'entrée 22. En revanche, en position étirée de la membrane 13, le produit sous pression force le bourrelet 38 à s'effacer. Le produit pénètre dans le tube axial 36 via les créneaux 37. Le flux de produit depuis la chambre de pompage 21 vers l'orifice de sortie est matérialisé par les flèches 51.
Le mouvement de descente de l'organe mobile 14 se poursuit jusqu'à ce que la chambre de pompage 21 soit de volume minimum (figure 3C). Dans cette position de la chambre de pompage à volume minimum, l'essentiel de son contenu a été délivré via le tube axial 36, le conduit tubulaire 55 et l'orifice de sortie 6 du bouton poussoir 5. Il est à noter que dans cette position la plus basse de l'organe mobile 14, la lèvre annulaire 43 de l'organe mobile 14 est en regard de la rainure 26. L'orifice de reprise d'air 25 est donc en communication avec l'extérieur.
Comme illustré par la figure 3D, lorsque l'utilisateur relâche la pression exercée sur le bouton poussoir, celui-ci, ainsi que l'organe mobile 14 auquel il est couplé, sous la force de rappel élastique exercée par la membrane 13 remonte (flèches 52). Le mouvement de remontée de l'organe mobile 14 génère à l'intérieur de la chambre de pompage 21 une dépression. Sous l'effet de la dépression, la lèvre annulaire 35 s'écarte de la paroi périphérique 20 et laisse entrer le produit depuis le passage d'entrée 22, via les passages formés entre pattes 29 et 30, en dessous du bord libre de la jupe 34. Le flux de produit entrant à l'intérieur de la chambre de pompage 21 est matérialisé par les flèches 53.
De même, lors de ce mouvement de remontée, la dépression à l'intérieur de la chambre de pompage 21, en combinaison avec le retour de la membrane dans sa position non étirée, restaure l'appui étanche de la membrane 13 sur le tube axial 36, empêchant ainsi toute entrée d'air dans la chambre de pompage, ainsi que tout retour de produit résiduel depuis le tube axial 36 vers la chambre de pompage 21. Sur une partie au moins du mouvement de remontée de l'organe mobile 14, la lèvre annulaire 43 est en regard de la rainure 26. De ce fait, et en raison de la dépression générée à l'intérieur du récipient, de l'air est aspiré dans le récipient via l'orifice 25. Le flux d'air rentrant est matérialisé par la flèche 54.
Le mouvement de remontée de l'organe mobile 14 se poursuit jusqu'à ce que ce dernier soit en appui contre la butée haute 27. A ce moment, l'équilibre des pressions est rétabli, et la pompe est prête pour une nouvelle distribution.

Claims (16)

  1. Pompe (10) du type comportant un organe mobile (14) relativement à un support (11) selon un axe X, ledit support (11) définissant avec l'organe mobile (14) une chambre de pompage (21), la pompe comprenant en outre une membrane élastiquement déformable (13) dont une première portion (35) assure la mise en communication sélective de la chambre de pompage (21) avec au moins un passage d'entrée (22), et dont une seconde portion (28, 32) assure la mise en communication sélective de la chambre de pompage (21) avec au moins un passage de sortie (36), ladite première portion (35), au moins en présence d'une surpression à l'intérieur de la chambre de pompage (21), étant en engagement avec la surface interne d'une paroi périphérique (20) de ladite chambre de pompage (21), caractérisée en ce que ladite première portion (35) est à position fixe selon l'axe X relativement à ladite paroi périphérique (20).
  2. Pompe (10) selon la revendication 1 caractérisée en ce que la paroi périphérique (20) de la chambre de pompage (21) fait partie du support (11).
  3. Pompe (10) selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que le passage de sortie (36) est délimité au moins en partie par un conduit central (36) formé par l'organe mobile (14), la chambre de pompage (21) étant formée tout autour du conduit central (36), ladite seconde portion (28, 32) étant formée d'un renfoncement axial (32) formé par la membrane (13) et destiné à recevoir une première extrémité dudit conduit central (36) de manière à, au moins en présence d'une dépression à l'intérieur de la chambre de pompage (21), isoler la chambre de pompage (21) du passage de sortie (36).
  4. Pompe (10) selon la revendication 3 caractérisée en ce que la membrane (13) comprend un bossage annulaire (38) formé sur une paroi du renfoncement (32) et qui, au moins en présence d'une dépression à l'intérieur de la chambre de pompage (21), s'applique de manière étanche sur le conduit central (36).
  5. Pompe (10) selon la revendication 3 ou 4 caractérisé en ce que la communication sélective entre la chambre de pompage (21) et le passage de sortie (36) se fait via une ou plusieurs ouvertures, délimitée(s) notamment par un ou plusieurs créneaux (37) formé(s) par le conduit central (36), et formés par un bord libre de ladite première extrémité du conduit central (36).
  6. Pompe (10) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 caractérisée en ce qu'une seconde extrémité du conduit central (36), opposée à la première, est destinée à recevoir, notamment de façon serrante, un organe d'actionnement (5) de la pompe (10).
  7. Pompe (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que ladite première portion (35) est constituée d'une lèvre annulaire (35) formée par ladite membrane (13), ladite lèvre (35) étant agencée de sorte que, en présence d'une surpression à l'intérieur de la chambre de pompage, elle s'applique de manière étanche contre ladite paroi périphérique (20) et s'oppose ainsi à tout passage de produit depuis la chambre de pompage (21) vers le passage d'entrée (22), et, en présence d'une dépression à l'intérieur de la chambre de pompage (21), elle s'écarte de ladite paroi périphérique (20), et autorise ainsi le passage du produit depuis ledit passage d'entrée (22) vers la chambre de pompage (21).
  8. Pompe (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que ledit organe mobile (14) comprend un piston (41) apte, en réponse à une commande d'actionnement, à passer d'une première position dans laquelle la chambre de pompage (21) est de volume maximal à une seconde position dans laquelle la chambre de pompage (21) est de volume minimal, ledit piston (41), sous l'effet d'une force de rappel élastique générée par la membrane (13), retournant dans la première position lorsque cesse ladite commande d'actionnement.
  9. Pompe (10) selon la revendication 8 caractérisée en ce que le support (11) définit un passage de reprise d'air (25) pour, lors du retour du piston (41) de la seconde position à la première, rétablir la pression atmosphérique à l'intérieur d'un récipient (2) équipé de ladite pompe (10).
  10. Pompe (10) selon la revendication 9 caractérisée en ce que l'organe mobile (14) comprend des moyens (43) pour, lorsque le piston (41) est dans la première position, isoler de l'extérieur le passage de reprise d'air (25).
  11. Pompe (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la membrane (13) est accrochée sur une portion ajourée du support, notamment sous forme d'une pluralité de pattes (29, 30) délimitant des créneaux de manière à assurer une communication permanente entre le passage d'entrée (22) de la pompe et ladite première portion (35).
  12. Pompe (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la membrane (13) est réalisée en élastomère thermoplastique ou réticulé, notamment en élastomère de nitrile ou de silicone.
  13. Pompe (10) selon l'une quelconque des revendications qui précèdent caractérisée en ce que le support (11) présente des moyens (16, 17) destinés à la fixation de la pompe (10) sur un récipient (2), notamment par encliquetage ou par vissage.
  14. Pompe (10) selon la revendication précédente caractérisée en ce que le support (11) comprend une jupe (18) apte à venir en engagement étanche à l'intérieur d'un col ouvert (4) dudit récipient (2).
  15. Pompe (10) selon l'une quelconque des revendications qui précèdent caractérisée en ce qu'elle comprend un tube plongeur (12) en communication avec le passage d'entrée (22).
  16. Récipient (2) équipé d'une pompe (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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